(57)【要約】【課題】本発明は、内燃機関とモータとを有するハイブリッド駆動源の制御システムにおいて、内燃機関の運転中におけるトルクショックの発生を抑制することを目的とする。【解決手段】内燃機関が、気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁と吸気ポート内に燃料を噴射するポート内噴射弁とを有している。そして、アイドリング運転中に筒内噴射弁及びポート内噴射弁のうちいずれか一方による燃料噴射から他方による燃料噴射に切り替える場合、一方の噴射弁からの燃料噴射を停止させ、その後、内燃機関の回転が一旦停止してから他方の噴射弁による燃料噴射を開始する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関とモータとを有するハイブリッド駆動源の制御システムであって、
前記内燃機関が、気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁と吸気ポート内に燃料を噴射するポート内噴射弁とを有しており、
アイドリング運転中に前記筒内噴射弁及び前記ポート内噴射弁のうちいずれか一方による燃料噴射から他方による燃料噴射に切り替える場合、一方の噴射弁からの燃料噴射を停止させ、その後、前記内燃機関の回転が一旦停止してから他方の噴射弁による燃料噴射を開始することを特徴とするハイブリッド駆動源の制御システム。
【請求項２】
内燃機関とモータとを有するハイブリッド駆動源の制御システムであって、
前記内燃機関が、排気系を流れる排気の一部をＥＧＲガスとして吸気系にＥＧＲ通路を介して導入するＥＧＲ装置と、吸気系へＥＧＲガスが導入されているときとその導入が停止されているときとで吸気弁のバルブタイミングを変更する可変動弁機構と、を有しており、
吸気系へＥＧＲガスが導入されている状態とその導入が停止されている状態とを切り替える場合、前記内燃機関の運転を一旦停止させ、その後、切り替え後の状態に応じたタイミングに吸気弁のバルブタイミングを変更してから前記内燃機関の運転を再開することを特徴とするハイブリッド駆動源の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関とモータとを有するハイブリッド駆動源の制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、筒内噴射用インジェクタと吸気ポート噴射用インジェクタとを有する内燃機関において、筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射から吸気ポート噴射用インジェクタからの燃料噴射へ切り替えられるときは、ポート噴射による吸気ポートの燃料壁面付着量が安定するまで吸気同期噴射形式に設定する技術が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、ハイブリッド車両の制御装置において、内燃機関での燃焼モードの切り替えに際して、吸気絞り弁の制御に基づく機関出力の変化を吸収すべくモータでトルクアシストを行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２５６８００号公報
【特許文献２】特開２００５−３２０９４１号公報
【特許文献３】特開２００５−４８６２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ハイブリッド駆動源の制御システムにおいて、内燃機関の運転中におけるトルクショックの発生を抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第一の発明に係るハイブリッド駆動源の制御システムは、
内燃機関とモータとを有するハイブリッド駆動源の制御システムであって、
前記内燃機関が、気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁と吸気ポート内に燃料を噴射するポート内噴射弁とを有しており、
アイドリング運転中に前記筒内噴射弁及び前記ポート内噴射弁のうちいずれか一方による燃料噴射から他方による燃料噴射に切り替える場合、一方の噴射弁からの燃料噴射を停止させ、その後、前記内燃機関の回転が一旦停止してから他方の噴射弁による燃料噴射を開始することを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、燃料噴射を行う噴射弁の切り替えに伴うアイドリング運転中のトルクショックの発生を抑制することが出来る。
【０００８】
第二の発明に係るハイブリッド駆動源の制御システムは、
内燃機関とモータとを有するハイブリッド駆動源の制御システムであって、
前記内燃機関が、排気系を流れる排気の一部をＥＧＲガスとして吸気系にＥＧＲ通路を介して導入するＥＧＲ装置と、吸気系へＥＧＲガスが導入されているときとその導入が停止されているときとで吸気弁のバルブタイミングを変更する可変動弁機構と、を有しており、
吸気系へＥＧＲガスが導入されている状態とその導入が停止されている状態とを切り替える場合、前記内燃機関の運転を一旦停止させ、その後、切り替え後の状態に応じたタイミングに吸気弁のバルブタイミングを変更してから前記内燃機関の運転を再開することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、ＥＧＲガスの導入と導入停止との切り替えに伴って吸気弁のバルブタイミングを変更させることによるトルクショックの発生を抑制することが出来る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ハイブリッド駆動源の制御システムにおいて、内燃機関の運転中におけるトルクショックの発生を抑制することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１に係るハイブリッド駆動源の制御システムの概略構成を示す図である。
【図２】実施例１に係る燃料噴射モードの切り替え制御のルーチンを示すフローチャートである。
【図３】実施例２に係るハイブリッド駆動源の制御システムの概略構成を示す図である。
【図４】実施例２に係るＶＶＴ制御マップ切り替え制御のルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１３】
＜実施例１＞
（システムの概略構成）
図１は、本実施例に係るハイブリッド駆動源の制御システムの概略構成を示す図である。本実施例に係るハイブリッド駆動源は、車両駆動用の駆動源であり、内燃機関１及びモータ１４を有している。
【００１４】
内燃機関１は、４つの気筒２を有するガソリンエンジンである。気筒２内にはピストン３が摺動自在に設けられている。気筒２内上部の燃焼室には吸気ポート４と排気ポート５とが接続されている。吸気ポート４および排気ポート５の燃焼室への開口部は、それぞれ吸気弁６および排気弁７によって開閉される。
【００１５】
また、内燃機関１には、ポート内噴射弁１０、筒内噴射弁１１及び点火プラグ１２が設けられている。ポート内噴射弁１０は、吸気ポート４内に燃料を噴射する燃料噴射弁である。筒内噴射弁１１は、気筒２内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁である。点火プラグ１２は気筒２内の燃焼室において混合気に点火する
【００１６】
吸気ポート４は吸気通路８に接続されており、排気ポート５は排気通路９に接続されている。吸気通路８にはスロットル弁１３が設けられている。
【００１７】
また、内燃機関１は、排気通路９を流れる排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路８に導入するＥＧＲ装置２１を有している。ＥＧＲ装置２１は、ＥＧＲ通路２２、ＥＧＲ弁２３及びＥＧＲクーラ２４を含んで構成されている。
【００１８】
ＥＧＲ通路２２の一端は排気通路９に接続されており、その他端はスロットル弁１３より下流側の吸気通路８に設けられたサージタンクに接続されている。ＥＧＲ弁２３はＥＧＲ通路２２に設けられている。ＥＧＲ弁２３が開弁することでＥＧＲガスが吸気通路８に導入され、ＥＧＲ弁２３が閉弁することでその導入が停止される。ＥＧＲクーラ２４は、
ＥＧＲ通路２２に設けられており、ＥＧＲガスを冷却する。
【００１９】
本実施例に係るハイブリッド駆動源の制御システムは、内燃機関１及びモータ１４の他に、発電機（ジェネレータ）１５及びバッテリ１６を有している。内燃機関１の出力軸、モータ１４の出力軸及びジェネレータ１５は動力分割機構（図示略）を介して接続されている。また、モータ１４、ジェネレータ１５及びバッテリ１６は、インバータ及び昇圧コンバータ等によって構成されるパワーコントロールユニット（図示略）を介して電気的に接続されている。
【００２０】
さらに、本システムには、システム全体を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０が設けられている。ＥＣＵ２０には、クランクポジションセンサ２５及びアクセル開度センサ２６等の各種センサが電気的に接続されている。これらの出力信号がＥＣＵ２０に入力される。
【００２１】
クランクポジションセンサ２５は、内燃機関１のクランク角を検出するセンサである。また、アクセル開度センサ２６は、本システムを搭載した車両のアクセル開度を検出するセンサである。
【００２２】
また、ＥＣＵ２０には、ポート内噴射弁１０、筒内噴射弁１１、点火プラグ１２、スロットル弁１３、ＥＧＲ弁２３、モータ１４、ジェネレータ１５等が電気的に接続されている。ＥＣＵ２０によってこれらが制御される。
【００２３】
（燃料噴射制御）
内燃機関１においては、ポート内噴射弁１０のみによって燃料噴射が行われる噴射態様、筒内噴射弁１１のみによって燃料噴射が行われる噴射態様及び両噴射弁１０、１１を併用して燃料噴射が行われる噴射態様のうちいずれかが運転状態に応じて選択される。例えば、アイドリング運転時はポート内噴射弁１０のみによって燃料噴射が行われる。
【００２４】
ここで、本実施例においては、車両の駆動源として主にモータ１４が使用される場合であっても、ジェネレータ１５における発電のために内燃機関１がアイドリング運転される。この場合、内燃機関１のアイドリング運転が比較的長時間（例えば、２時間以上）に渡り継続される場合がある。
【００２５】
ポート内噴射弁１０のみによって燃料噴射が行われるアイドリング運転が長時間に渡り継続されると、筒内噴射弁１１の先端部に形成された燃料噴射孔にデポジットが堆積する虞がある。該燃料噴射孔にデポジットが堆積した状態で筒内噴射弁１１を用いた噴射態様に切り替えられた場合、筒内噴射弁１１からの燃料噴射量が目標とする噴射量よりも少なくなり、その結果、所望の燃焼状態を得ることが困難となる虞がある。
【００２６】
そこで、本実施例においては、内燃機関１のアイドリング運転が所定時間以上継続して行われた場合、一時的に筒内噴射弁１１による燃料噴射を実行することで、該筒内噴射弁１１の燃料噴射孔に堆積したデポジットを除去する制御を実施する。ここで、所定時間とは、筒内噴射弁１１の燃料噴射孔におけるデポジットの堆積量が許容範囲の上限量に達する時間よりも短い時間であって、実験等に基づいて予め定められた時間である。
【００２７】
しかしながら、ポート内噴射弁１０によって燃料噴射を行った場合と筒内噴射弁１１によって燃料噴射を行った場合とでは燃焼室での燃焼状態が異なったものとなる。そのためアイドリング運転中に燃料噴射弁を切り替えるとトルクショックが生じる虞がある。
【００２８】
そこで、本実施例では、燃料噴射を行う燃料噴射弁を切り替える際に、燃料噴射を一旦
停止する。つまり、アイドリング運転を一旦停止させる。そして、内燃機関１の回転が停止した後、燃料噴射を行う燃料噴射弁を切り替えた状態で燃料噴射を開始する。
【００２９】
以下、本実施例に係る燃料噴射モードの切り替え制御のルーチンについて、図２に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンは、ＥＣＵ２０に予め記憶されており、ＥＣＵ２０によって所定の間隔で繰り返し実行される。尚、以下においては、ポート内噴射弁１０によって行われる燃料噴射をポート噴射と称し、筒内噴射弁１１によって行われる燃料噴射を筒内噴射と称する。
【００３０】
本ルーチンでは、先ずステップＳ１０１において、アイドリング運転の継続時間Δｔｉが所定時間ΔＴｉ０以上となったか否かが判別される。ステップＳ１０１において肯定判定された場合、次にステップＳ１０２の処理が実行される。
【００３１】
ステップＳ１０２においては、ポート噴射が停止される。
【００３２】
次に、ステップＳ１０３においては、筒内噴射許可フラグがＯＮとなる。尚、この時点では、フラグがＯＮとなるのみであって筒内噴射は実行されない。
【００３３】
次に、ステップＳ１０４において、内燃機関１の機関回転数Ｎｅが０になったか、即ち内燃機関１の回転が停止したか否かが判別される。ステップＳ１０４において、肯定判定された場合、次にステップ１０５の処理が実行され、否定判定された場合、ステップＳ１０４の処理が繰り返される。
【００３４】
ステップＳ１０５においては、筒内噴射が実行される。これにより、筒内噴射弁１１の燃料噴射孔に堆積したデポジットが除去される。また、筒内噴射によってアイドリング運転が行われることになる。
【００３５】
次に、ステップＳ１０６において、筒内噴射の実行を開始してからの経過時間Δｔｄが所定筒内噴射時間Δｔｄ０以上となったか否かを判別する。ここで、所定筒内噴射時間Δｔｄ０は、筒内噴射弁１１の燃料噴射孔に堆積したデポジットを除去するのに十分な時間であって、実験等によって予め定められた時間である。ステップＳ１０６において、肯定判定された場合、次にステップ１０７の処理が実行され、否定判定された場合、ステップＳ１０６の処理が繰り返される。
【００３６】
ステップＳ１０７においては、筒内噴射が停止される。
【００３７】
次に、ステップＳ１０８においては、ポート噴射許可フラグがＯＮとなる。尚、この時点では、フラグがＯＮとなるのみであってポート噴射は実行されない。
【００３８】
次に、ステップＳ１０９において、内燃機関１の機関回転数Ｎｅが０になったか否かが判別される。ステップＳ１０９において、肯定判定された場合、次にステップ１１０の処理が実行され、否定判定された場合、ステップＳ１０９の処理が繰り返される。
【００３９】
ステップＳ１１０においては、ポート噴射が実行される。これにより、ポート噴射によるアイドリング運転が再開されることになる。
【００４０】
上記ルーチンによれば、アイドリング運転中にポート内噴射弁１０及び筒内噴射弁１１のうちいずれか一方による燃料噴射から他方による燃料噴射に切り替える場合、一方の噴射弁からの燃料噴射を停止させる。そして、内燃機関１の回転が一旦停止してから他方の噴射弁による燃料噴射を開始する。これにより、燃料噴射を行う燃料噴射弁の切り替えに
伴うアイドリング運転中のトルクショックの発生を抑制することが出来る。
【００４１】
＜実施例２＞
（システムの概略構成）
図３は、本実施例に係るハイブリッド駆動源の制御システムの概略構成を示す図である。ここでは、実施例１に係る構成と異なる部分についてのみ説明し、実施例１に係る構成要素と同様の構成要素には同様の参照番号を付して、その説明を省略する。
【００４２】
本実施例に係る内燃機関１には、実施例１に係る構成のように筒内噴射弁１１は設けられておらず、燃料噴射弁としてはポート内噴射弁１０のみが設けられている。また、内燃機関１には、吸気弁６のバルブタイミングを変更することが可能な可変動弁機構（ＶＶＴ）１７、及び、ウォータジャケット内の冷却水の温度を検出する水温センサ２７が設けられている。
【００４３】
ＶＶＴ１７及び水温センサ２７はＥＣＵ２０に電気的に接続されている。水温センサ２７の出力信号がＥＣＵ２０に入力される。また、ＶＶＴ１７がＥＣＵ２０によって制御される。
【００４４】
（ＶＶＴ制御）
本実施例においては、内燃機関１の燃費性能が最も高くなるように、その運転状態に応じてＶＶＴ１７によって吸気弁６の閉弁タイミングが変更される。内燃機関１の運転状態と吸気弁６の閉弁タイミングとの関係は実験等に基づいて定められており、マップとしてＥＣＵ２０に予め記憶されている。以下、該マップをＶＶＴ制御マップと称する。
【００４５】
また、内燃機関１の始動直後にＥＧＲガスの導入が行われると燃焼状態が不安定になる虞がある。そのため、本実施例では、内燃機関１の始動時はＥＧＲ弁２３が閉弁した状態、即ち吸気通路８へのＥＧＲガスの導入が停止された状態で内燃機関１の始動が行われる。そして、内燃機関１の始動後、水温センサ２７によって検出される冷却水の温度が所定温度（例えば、７０℃）以上となってから、ＥＧＲ弁２３が開弁され、ＥＧＲガスの導入が実行される。
【００４６】
ここで、ＥＧＲガスの導入が実行されているときとＥＧＲガスの導入が停止されているときとでは、内燃機関１の燃費性能が最も高くなる吸気弁６の閉弁タイミングは異なったものとなる。そのため、本実施例においては、ＥＧＲガス導入実行時用とＥＧＲガス導入停止時用の二種類のＶＶＴ制御マップがＥＣＵ２０に記憶されている。そして、ＥＧＲガスの導入が実行されているか停止されているかに応じて、吸気弁６の閉弁タイミングの制御のために使用するＶＶＴ制御マップを選択する。
【００４７】
上記によれば、ＥＧＲガスの導入が停止された状態からＥＧＲガスの導入が開始された時には、ＶＶＴ制御マップが変更されることになる。つまり、吸気弁６の閉弁タイミングが変更されることになる。しかしながら、内燃機関１の運転中に、このような吸気弁６の閉弁タイミングの変更が行われると、トルクショックが生じる虞がある。
【００４８】
そこで、本実施例では、ＥＧＲガスの導入が停止された状態からＥＧＲガスの導入を開始する場合、ポート内噴射弁１０による燃料噴射を一旦停止する。即ち、内燃機関１の運転を一旦停止する。そして、内燃機関１の運転停止後、ＶＶＴ制御マップをＥＧＲガス導入停止時用からＥＧＲガス導入実行時用に切り替えることで、吸気弁６の閉弁タイミングをＥＧＲガス導入実行時に対応したタイミングに変更する。その後、ポート内噴射弁１０による燃料噴射を再開する。
【００４９】
尚、本実施例では、上記のように内燃機関１の運転を一旦停止させた場合であっても、モータ１４によって車両を走行させることが出来る。また、内燃機関１の運転停止中は、ハイブリッド駆動源全体でのトルクが内燃機関１の運転停止前と略同一となるように、内燃機関１の運転停止によるトルク減少分をモータ１４のトルクを増加させることで補償してもよい。
【００５０】
以下、本実施例に係るＶＶＴ制御マップ切り替え制御のルーチンについて、図４に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンは、ＥＣＵ２０に予め記憶されており、ＥＣＵ２０によって所定の間隔で繰り返し実行される。
【００５１】
本ルーチンでは、先ずステップＳ２０１において、ＥＧＲガス導入許可フラグがＯＮであるか否かが判別される。ステップＳ２０１において肯定判定された場合、本ルーチンの実行は一旦終了される。一方、ステップＳ２０１において否定判定された場合、ＥＧＲ弁２３は閉弁されておりＥＧＲガスの導入はまだ行われていない。この場合、次にステップＳ２０２の処理が実行される。
【００５２】
ステップＳ２０２においては、水温センサ２７によって検出される冷却水の温度Ｔｗが所定温度Ｔｗ０以上であるか否かが判別される。ここで、所定温度Ｔｗ０は、ＥＧＲガスの導入を開始する閾値となる温度であって、実験等に基づいて予め定められている。ステップＳ２０２において、肯定判定された場合、次にステップＳ２０３の処理が実行され、否定判定された場合、本ルーチンの実行は一旦終了される。
【００５３】
ステップＳ２０３においては、ポート内噴射弁１０からの燃料噴射が停止され、内燃機関１の運転が停止される。
【００５４】
次に、ステップＳ２０４において、ＶＶＴ制御マップが、ＥＧＲガス導入停止時用のマップからＥＧＲガス導入実行時用のマップに切り替えられる。
【００５５】
次に、ステップＳ２０５において、ＥＧＲガス導入許可フラグがＯＮにされる。
【００５６】
次に、ステップＳ２０６において、ポート内噴射弁１０からの燃料噴射が再開され、内燃機関１の運転が再開される。この段階で、吸気弁６の閉弁タイミングはＥＧＲガス導入実行時に対応したタイミングに変更されている。
【００５７】
次に、ステップＳ２０７において、ＥＧＲ弁２３が開弁され、ＥＧＲガスの導入が開始される。
【００５８】
上記ルーチンによれば、内燃機関１の始動時においてＥＧＲガスの導入を開始するときに、内燃機関１の運転を一旦停止させる。そして、ＶＶＴ制御マップをＥＧＲガス導入実行時用のマップに切り替えてから内燃機関１の運転を再開する。これにより、内燃機関１の運転中にＥＧＲガスの導入開始に伴って吸気弁６の閉弁タイミングを変更することによるトルクショックの発生を抑制することが出来る。
【符号の説明】
【００５９】
１・・・内燃機関
２・・・気筒
６・・・吸気弁
７・・・排気弁
１０・・ポート内噴射弁
１１・・筒内噴射弁
１２・・点火プラグ
１３・・スロットル弁
１４・・モータ
１５・・ジェネレータ
１６・・バッテリ
２０・・ＥＣＵ
２１・・ＥＧＲ装置
２２・・ＥＧＲ通路
２３・・ＥＧＲ弁
２４・・ＥＧＲクーラ
２５・・クランクポジションセンサ
２６・・アクセル開度センサ
２７・・水温センサ
【図１】
2010255440.tif 000003
【図２】
2010255440.tif 000004
【図３】
2010255440.tif 000005
【図４】
2010255440.tif 000006